一种超薄绝缘体上材料的制备方法

    公开(公告)号:CN103972148B

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201410222756.0

    申请日:2014-05-23

    CPC classification number: Y02P80/30

    Abstract: 本发明提供一种超薄膜绝缘体上材料的制备方法,包括步骤:1)在所述第一衬底表面外延第一掺杂单晶层、缓冲层、第二掺杂单晶层以及待转移层;2)低剂量离子注入至所述第一掺杂单晶层与第一衬底的界面以下预设深度;3)键合所述第二衬底的绝缘层与待转移层;4)退火剥离所述缓冲层与第一衬底;5)低剂量离子注入至所述第二掺杂单晶层与缓冲层的界面以上预设深度;6)键合所述第三衬底的绝缘层与缓冲层;7)退火剥离所述缓冲层与待转移层,获得两种绝缘体上材料。本发明采用两次注入剥离技术在制备超薄绝缘体上待转移层材料的同时,通过第二次剥离,还制备了另外一种绝缘体上材料,即,缓冲材料,这使得整个制备过程中几乎没有材料损耗。

    一种SGOI结构的制备方法
    73.
    发明授权

    公开(公告)号:CN103646910B

    公开(公告)日:2016-06-15

    申请号:CN201310724465.7

    申请日:2013-12-24

    Abstract: 本发明提供一种SGOI结构的制备方法,至少包括以下步骤:S1:提供一SOI衬底,在所述顶层硅表面外延生长一单晶SiGe层;S2:在所述单晶SiGe层表面形成一Si帽层;S3:从所述Si帽层正面进行离子注入,注入深度到达所述顶层硅中;S4:将步骤S3获得的结构进行锗浓缩,形成自下而上依次包含有背衬底、埋氧层、预设Ge浓度SiGe层及SiO2层的叠层结构;S5:腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到SGOI结构。本发明结合离子注入技术和锗浓缩工艺制备高质量高Ge浓度的SGOI结构,离子注入减弱了顶层硅与所述SiGe层之间的晶格失配,且伴随退火过程的进行,位错环在纵向方向上相互作用并相互抵消,使应力得到释放,从而使最终获得的SGOI结构中穿透位错密度大大降低。

    一种绝缘体上含锗薄膜结构的制备方法

    公开(公告)号:CN103646853B

    公开(公告)日:2016-05-18

    申请号:CN201310724004.X

    申请日:2013-12-24

    Abstract: 本发明提供一种绝缘体上含锗薄膜结构的制备方法,包括以下步骤:S1:提供一sSOI衬底,在张应变顶层硅表面外延生长一预设Ge组分的单晶SiGe薄膜;所述张应变顶层硅的晶格长度与所述单晶SiGe薄膜的晶格长度相等;S2:在所述单晶SiGe薄膜表面形成一Si帽层;S3:将步骤S2获得的结构进行锗浓缩,形成自下而上依次包含有背衬底、埋氧层、含锗薄膜及SiO2层的叠层结构;S4:腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到绝缘体上含锗薄膜结构。本发明通过选择合适张应变顶层硅及相应含锗组分的单晶SiGe薄膜,使得张应变顶层硅与其上的单晶SiGe薄膜的晶格匹配,从而降低缺陷来源,能够获得高质量的SGOI或GOI材料。

    吸附剥离制备绝缘体上材料的方法

    公开(公告)号:CN105428300A

    公开(公告)日:2016-03-23

    申请号:CN201410472955.7

    申请日:2014-09-17

    Abstract: 本发明提供一种吸附剥离制备绝缘体上材料的方法,包括以下步骤:提供一衬底,在其上依次外延掺杂单晶层、超晶格结构层及待转移层;然后进行离子注入,使离子注入到所述掺杂单晶层下表面以下预设深度;再提供一表面形成有绝缘层的基板,与待转移层键合形成键合片并进行退火处理,使掺杂层吸附离子形成微裂纹从下表面处剥离,得到绝缘体上材料。本发明利用掺杂层吸附剥离及键合来制备绝缘体上材料,其中,掺杂层由掺杂单晶层及非掺杂或低掺杂的超晶格结构层叠加而成;超晶格结构层可以增强掺杂单晶层的离子吸附能力,使得掺杂单晶层在低掺杂浓度下也可以发生吸附剥离,而低掺杂浓度可以降低掺杂离子扩散到待转移层中的几率,保证待转移层的质量。

    一种利用C掺杂SiGe调制层制备SGOI或GOI的方法

    公开(公告)号:CN103474386B

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201310447610.1

    申请日:2013-09-26

    Abstract: 本发明提供一种利用C掺杂SiGe调制层制备SGOI或GOI的方法,包括步骤:1)于SOI的顶硅层表面形成C掺杂SiGe调制层;2)于所述C掺杂SiGe调制层表面形成SiGe材料层;3)于所述SiGe材料层表面形成Si帽层;4)对上述结构进行氧化退火,以氧化所述Si帽层,并逐渐氧化所述SiGe材料层、C掺杂SiGe调制层及顶硅层,使所述SiGe材料层及C掺杂SiGe调制层中的Ge向所述顶硅层扩散并逐渐浓缩,最终形成顶SiGe层或顶Ge层以及上方的SiO2层;5)去除所述SiO2层。本发明利用C掺杂SiGe调制层减小SOI顶硅层和外延的SiGe材料层之间的晶格失配,从而减小浓缩过程中缺陷的产生。本发明所制备的SGOI具有高弛豫、低缺陷密度、高Ge组分等优点。

    绝缘体上锗GOI结构的制备方法

    公开(公告)号:CN103646909B

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201310724017.7

    申请日:2013-12-24

    Abstract: 本发明提供一种GOI结构的制备方法,至少包括以下步骤:S1:提供一SOI衬底,在所述顶层硅表面形成一SiO2保护层;S2:从所述SiO2保护层正面进行离子注入,注入深度到达所述顶层硅中;S3:去除所述SiO2保护层,在所述顶层硅表面外延生长一SiGe层;S4:在所述SiGe层表面形成一Si帽层;S5:将步骤S4获得的结构进行锗浓缩,形成依次包含有背衬底、埋氧层、Ge层、SiO2层的叠层结构;S6:腐蚀掉所述叠层结构表面的SiO2层以得到GOI结构。本发明利用预先对SOI衬底进行离子注入,然后外延SiGe层并进行锗浓缩,在锗浓缩的退火过程中,顶层硅中注入的离子减弱了Si与SiGe之间的晶格失配,使应力抵消释放,从而降低最后GOI材料的穿透位错密度,获得高质量的GOI结构。

    一种褶皱状石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN105060286A

    公开(公告)日:2015-11-18

    申请号:CN201510532088.6

    申请日:2015-08-26

    Abstract: 本发明提供一种褶皱状石墨烯的制备方法,包括:提供一催化基底,将所述催化基底放入生长腔室,往所述生长腔室通入碳源,并将所述催化基底加热至预设温度,在所述催化基底表面生长得到石墨烯;在非氧化性保护气氛下,调节降温速率,使所述石墨烯表面出现预设高度、宽度及密度的褶皱。本发明以催化基底例如半导体材料锗(体锗、绝缘体上锗、体硅上外延锗、三五族上外延锗等)为催化剂,通过气态或固态碳源在催化基底表面制备石墨烯,在非氧化性气氛保护下,调节降温速率(200℃/min-1℃/min),可以方便高效的控制制备的石墨烯表面褶皱的形貌(高度、宽度)及密度,制得的褶皱状石墨烯在传感器、柔性电子器件、生物等领域具有重要应用。

    一种利用离子注入技术制备绝缘体上半导体材料的方法

    公开(公告)号:CN104517883A

    公开(公告)日:2015-04-15

    申请号:CN201310447631.3

    申请日:2013-09-26

    CPC classification number: H01L21/76251 H01L21/76254

    Abstract: 本发明提供一种利用离子注入技术制备绝缘体上半导体材料的方法,包括步骤:1)于第一衬底表面形成掺杂的单晶薄膜;2)于单晶薄膜表面形成缓冲层及顶层半导体材料;3)将杂质离子注入至单晶薄膜;4)将剥离离子注入至单晶薄膜下方第一衬底中的预设深度的位置;5)键合所述顶层半导体材料与具有绝缘层的第二衬底;6)进行退火处理,使所述第一衬底与所述缓冲层从该单晶薄膜处分离,去除所述缓冲层。本发明结合了离子共注与掺杂单晶薄膜剥离的双重作用,有效的降低了剥离剂量。注入杂质离子使单晶薄膜产生应力增加其吸附能力,H离子注入退火后实现剥离,剥离发生在超薄的单晶薄膜处,裂纹很小,可获得高质量的绝缘体上半导体材料。

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